Молекула ДНК из 100 п.н. Может кодировать 4 в 100 степени...
Post on 05-Jan-2016
65 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Ген – основной текст генома
Это последовательность нуклеотидов между старт-сигналоми стоп-кодоном и кодирующая одну полипептидную цепь
или РНК
Молекула ДНК из 100 п.н. Может кодировать 4 в 100 степени белковГены находятся в доменах. Домены – это петли ДНК, закрепленные на внутренней мембране ядра. В одной петле от одного до нескольких генов. Петли разграничены друг от друга инсуляторами
У человека 30000-40000 генов
Ср. Длина гена 27000 п.н.
Такой усредненный ген содержит 9 экзонов, 8 интронов по 3400п.н.
Самые короткие гены содержат приблизителбно 20 п.н.(гены эндорфинов)
Самый большой ген – ген дистрофина – 2,4 млн п.н.
Получается, что в кодировании принимает участие менее 1,5 % ДНК, т.е. 3 см из 2 м
Эгоистическая ДНК1. Саленсеры, энхансеры, инсуляторы, локус
контролирующие районы2. Обеспечивает упаковку ДНК в хромосоме3. Прикрепление хромосом к матриксу ядрa4. Резервуар эволюции. Склад запчастей5. Ремонт поврежденных генов6. Тасование экзонов для образования новых
генов7. Создает макрорельеф хромосом,
распознаваемый хромосомами одного вида
Экзон-интронная структура генов
У дрожжей – 4 % генома составляют интрон в гене по одному интрону длиной 240-400 н
В геноме человека, мыши и крысы 90% составляют интроны
В генах человека длина интронов в 22 раза превышает размеры экзонов. Ср число интронов на ген = 6,7, в У- и Х-хромосоме -10.
Геном – вся ДНК в гаплоидном наборе хромосом
С-парадокс – размер генома не соответствует уровнюорганизации, расположению на эволюционном древе
Геномы саламандры и лилии в 30 раз превышают размер генома человека. У амебы в 200 раз больше ДНК, чем у человека ( 600 млрд п.н. против 3,5 млрд п.н.)
У человека более 90% генома занято некодирующими уникальными и повторяющимися последовательностями
Функции некодирующей ДНК не известны
При диминуции хроматина у циклопов она происходит только в соматических клетках, но не в половых
У С. Elegans 1000 клеток , 19099 генов, 97 млн п.н.
Генетическая карта хромосомы Iчеловека на основечастот рекомбинаций
Форез рестрик-ционных фрагментов
Существуют семейства генов
В геноме человека около 1500 таких семейств
Разные члены семейства возникали в эволюции из одного гена-предшественника путем дупликации
В семействе встречаются гены-тунеядцы - псевдогены
Метод микроэррей (микрочипирование)
Схема микроэррея для определения экспрессии генов
Геном бактерий
Основной геном представлен нуклеоидом бактерий – это компактная структура ДНК, свободная от рибосом
На внешеней части нуклеоида имеются вытянутые участки –петли. Это транскрибируемые районы.
ДНК нуклеоида ассоциирована с гистоноподобными белками HU, H-NS, IHF
К настоящему времени секвенировано около 100 геномов бактерий
Характеристика генома E.coli
Геномы ряда эукариот
Геномы эукариот
Основная часть генома в ядре, значительно меньшая в митохондриях и хлоропластах
Ядерный геном распределен по хромосомам, в которых ДНК находится в комплексе с белками,т.е. в хроматине
Совокупность всех признаков набора хромосом - кариотип
Геном эукариот делится на 2 части – уникальные последовательности и повторяющиесяУникальные включают гены и некодирующие участки
Хроматин
Соотношение ДНК и белка в хроматине приблизительно одинаковое
Результатом взаимодействия ДНК с белками является ее компактизация – сокращение длины в 10 000 раз
Эухроматин менее компактизован, чем гетерохроматин
Гетерохроматизация часто ассоциирована с подавлением транскрипции
Иногда в области хроматина находят активно экспрессирующиеся гены
Геном человека
Проект «Геном человека» стартовал в США в 1990 году, руководитель ДЖ. Уотсон
26 июня 2001 г ( 100 лет после рождения генетики) объявлено о черновом варианте генома человека. 90% генома прочтено грубо с ошибками ( 1 на каждую 1000 п.н.)
2003 г – окончательная версия генома человека охватывает 99,9 %
В 1995 году эта программа объединяла 16 стран и более 1500 научных сотрудников, объединившихся в Международную организацию HUGO – human genome organization
Крейг Вентер в 1998 году организовал коммерческую фирму Celera genomics
Митохондриальный геном
Кольцевые и линейные ДНКВысокая скорость накопления мутаций Наследование по материнской линии
Для некодирующей части ДНК скорость мутаций равна 3 на 10 в минус 6 степени на сайт на поколение.Наибольшая изменчивость в гене цитохром-с-оксидазы
Показано, что мДНК имеет характер chjck like, т.е. характер часового механизма
Геном митохондрий
16500 п.н. у человека 37 генов для 13 белковых цепей, 22 тРНК и 2 рРНК
Мутаций в 10 раз больше, чем в ядерном геноме
В клетке человека 100- 1000 митохондрий
Нет интронов, перекрывающиеся гены, нет метилирования отклонения от универсаль-ного кода. Код митохондрий уникален
Наследуются по женской линии
Уникальность кода – если два кодона имеют два одинаковых нуклеотида, а третий относится к одному классу ( пурин или пиримидин, то они кодируют одну АМК
В универсальном коде есть два исключения из этого правила – АУА – изолейцин, а АУГ – метионинв митохондриях оба кодируют метионин
top related